WO2007017280A1 - Zwischenbehälter für vakuumtoilette - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen aus Polyethylen hergestellten Zwischenbehälter für eine Vakuumtoilette. Das Material des Zwischenbehälters ist mit Hilfe energiereicher Strahlung vernetzt worden.

Description

Zwischenbehälter für Vakuumtoilette

Bei derartigen Behältern ist die Form insofern eine bedeutsame Größe als diese eben nicht aus reinen Festigkeitserwägungen heraus gewählt werden kann. Im allgemeinen Behälterbau wählt man Druckbehälter (Überdruck oder Vakuum) in ihren Abmessungen und in ihren Wanddicken so, dass das Verhalten gegenüber der Druckbeanspruchung optimal ist. Demzufolge gelangt man bei den meisten Ausführen zu zylindrischen oder kugelförmigen Behältern, die zudem noch den Vorteil erbringen, dass sie bei geringstem Materialaufwand das größte Volumen einschließen.

Bei Anwendungsfällen, wo jedoch räumliche Begrenzungen vorliegen, kann man auf diese "idealen Formen" von Behältern nicht zurückgreifen, sondern man muss als Randbedingungen äußere Begrenzungen berücksichtigen, über die man mit dem Behälter nicht hinausgehen kann oder die dazu führen würden, dass nur relativ kleine Behälter in diesen umgrenzten Raum hineinpassen könnten, was dann nun wiederum zu Kapazitätsproblemen führt. Rein von den Räumlichkeiten und von dem eingeschlossenen Volumen her wären daher Behälter vorteilhaft, die sich eng an die äußeren Begrenzungen anlegen oder deren Teile sogar Teile der äußeren Begrenzung des Gerätes selbst bilden. Ein solcher Behälter bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass er kaum mit den üblicherweise zur Verfügung stehenden Verfahren hergestellt werden kann, was zu einer relativ teuren Herstellung führt. Wenn man dann noch relativ hohe und wechselnde Druckbeanspruchungen berücksichtigt, kommen nur Metallblech-Behälter in Frage, was jedoch dazu führt, dass komplizierte Schweißvorgänge erforderlich sind, die nicht nur die Fertigung erschweren, sondern auch zu Korrosionserscheinungen führen können, wenn der Schweißvorgang nicht einwandfrei ausgeführt werden kann, was wiederum durch kompliziert gelegte Schweißnähte bedingt ist.

Ideal wäre ein Behälter, der sich ganz eng an die äußeren vorgegebenen räumlichen Begrenzungen hält, leicht herzustellen ist und dennoch im Hinblick auf seine Druckbelastung höchste Anforderungen erfüllt. Dies ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Bei der vorliegenden Erfindung wird für den vorgesehenen Einssatzzweck zunächst einmal die äußerste räumliche Begrenzung ermittelt und diese als äußere Begrenzung zur Herstellung des eigentlichen Druckbehälters herangezogen. Mit Hilfe relativ einfacher Mittel kann eine Form aus Metallteilen hergestellt werden, die den Bedingungen des nachfolgenden Formvorgang standhalten muss. Liegt nun diese Vorform vor, wird sie als Spritzform für Kunststoffe eingesetzt oder beim Rotationsverfahren in einen Manipulator eingehängt, der gezielt solche räumliche Bewegungen durchführen kann, die es ermöglichen, dass praktisch jeder Punkt der Vorform zeitweilig die unterste geodätische Höhe einnimmt. In die Form wird pulverförmiger Kunststoff getan und durch Erzhitzen der Form bei den vorangehend geschilderten Bewegungen schmilzt von der Oberfläche der Vorform her der Kunststoff an und bildet so die endgültige Behälterform, die die oben genannten Bedingungen erfüllt, d. h. die Form stimmt mit den vorgesehenen äußeren Begrenzungen überein, die Wandung ist so dick ausgeführt, dass hohen Drücken Widerstand entgegengesetzt werden kann, seien es Über- oder Unterdrücke.

Als bevorzugter Einsatzzweck eines solchen Behälters sei der Zwischenbehälter einer Vakuumtoilette genannt. In diesem Zwischenbehälter wird zum Entleeren der Schüssel des Klosetts ein Unterdruck erzeugt, so dass die fördernde Masse angesaugt werden kann. Um die angesaugte Masse dann in den endgültigen Aufnahmebehälter zu überführen, wird ein Überdruck auf den Innenraum des Zwischenbehälters ausgeübt, so dass innerhalb kürzester Zeit die Ablaufmasse weggefördert werden kann.

Als Material, das insbesondere fäkalienbeständig ist, kann Polyethylen herangezogen werden. Gerade bei Toiletten ist die räumliche Umgrenzung für den Zwischenbehälter von besonderer Bedeutung, da dieser Zwischenbehälter im sog. Sitz der Toilette, d. h. unterhalb des Klosettdeckels und unterhalb der Schüssel untergebracht werden muss. Von der Größe her gesehen sind hier erhebliche Begrenzungen vorgegeben, wobei die Drücke relativ hoch sein können. Um auch noch eine vernünftig kurze Förderzeit und auch eine sichere Förderung der Ablaufmasse sicherzustellen, muss der Zwischenbehälter hinsichtlich seines Volumens auch eine ausreichende Größe haben.

Bei einem solchen Zwischenbehälter können Arbeitsdrücke von -0,8 bis 1 ,4 bar bewältigt werden, wobei Wanddicken von 8mm, Rundungsradien von über 16mm bei einem Volumen von 51 eingehalten werden können.

Gemäß der Erfindung wird ein Zwischenbehälter aus Polyethylen hergestellt und wenigstens teilweise bestrahlt, um das Polyethylen wenigstens bereichsweise zu vernetzen. Durch Strahlenvernetzung (Beta- und Gammastrahlen) kann man Massenkunststoffen wie PE die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften von Hochleistungs-Kunststoffen verleihen. Das Verfahren der Strahlenvernetzung ist in vielen Bereichen der Industrie bekannt und wird vor allem für Schläuche, Rohre, Kabel oder auch Formteile angewendet. Durch die Bestrahlung mit energiereichen Elektronen- oder Gammastrahlen, bringt man die Moleküle dazu, sich zu verbinden. Die Energie der Strahlung wird vom Material absorbiert. Dadurch entstehen Radikale, die in einer weiteren chemischen Reaktion miteinander reagieren, und die gewünschten Verbindungen herstellen.

Die Anwendung dieser Strahlenvernetzung für Druckbehälter in Vakuumtoiletten) erfolgt nach der Formgebung und ist als gesonderter Fertigungsschritt anzusehen. Dieser zusätzliche Fertigungsschritt erhöht zwar den Behälterpreis um einige %, wobei die Festigkeit jedoch um ein vielfaches erhöht wird. Das Strahlenvernetzen ermöglicht, die Wanddicke zu senken.

Die Figur zeigt die im Patentanspruch aufgezählten Elemente einer Vakuumtoilette- und zwar in der Art einer Explosionsdarstellung- und lässt den Zwischenbehälter erkennen, der im Wesentlichen die Form eines Quaders hat, von dem Vorspringe aus in die Bereiche hineinragen, die von den anderen Elementen nicht besteht sind.

Claims

Patentanspruch

Aus Polyethylen hergestellter Zwischenbehälter für eine Vakuumtoilette, aufweisend einen Sitz, eine darunter angeordnete Schüssel, Rohrleitungen sowie gesteuerte Ventile für den Transport von Ablaufmasse aus der Schüssel in den Zwischenbehälter und von dort in eine Abwasserleitung, wobei die vor genannten Elemente der Vakuumtoilette im Wesentlichen im Raum unterhalb des Sitzes untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Zwischenbehälters wenigstens teil- oder bereichsweise mit Hilfe energiereicher Strahlung vernetzt worden ist.